Question

1．磷礦石主要以碳酸鈣[Ca₃（PO₄）₂•H₂O]和磷灰石[Ca₅F（PO₄）₃]等形式存在．目前國際上磷礦石利用大致有濕法磷酸和熱法磷酸兩種工藝．其中濕法磷酸是指磷酸礦石用過量硫酸分解制備磷酸．熱法磷酸指用過量焦炭、二氧化硅與磷灰石在高溫下獲得單質(zhì)磷，然后再由磷制備磷酸．
部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下：

	熔點/℃	沸點/℃	備注
白磷	44	280.5
PH3	-133.8	-87.8	難溶于水、有還原性
SiF4	-90	-86	易水解

（1）以磷礦石為原料，濕法磷酸過程中Ca₅F（PO₄）₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca₅F（PO₄）₃+5H₂SO₄=3H₃PO₄+5CaSO₄+HF↑．現(xiàn)有1噸折合含有五氧化二磷約30%的磷灰石，最多可制得到70%的商品磷酸0.59噸．
（2）熱法生產(chǎn)磷酸反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量爐渣和尾氣，其中爐渣的主要成分是：CaSiO₃（填化學(xué)式）．尾氣中主要含有SiF₄、CO（均填化學(xué)式）．還含有少量PH₃、H₂S和HF等．將其通入純堿溶液中可除去氣體SiF₄、H₂S和HF，再通入NaClO溶液可除去具有還原性的PH₃氣體，寫出該反應(yīng)的離子方程式2PH₃+3ClO^-=2P+3Cl^-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）Ca₅F（PO₄）₃可以看作磷酸鈣、氟化鈣的混合物，與過量濃硫酸反應(yīng)生成磷酸、磷酸鈣與HF；
根據(jù)P元素守恒可得關(guān)系式P₂O₅～2H₃PO₄，依據(jù)此關(guān)系式計算；
（2）熱法磷酸指用過量焦炭、二氧化硅與磷灰石在高溫下獲得單質(zhì)磷，再由磷制備磷酸，第一步還生成硅酸鈣與SiF₄及CO；尾氣應(yīng)純堿溶液處理后，再通入NaClO溶液可除去具有還原性的PH₃氣，反應(yīng)生成P、NaCl與水．

解答 解：（1）Ca₅F（PO₄）₃可以看作磷酸鈣、氟化鈣的混合物，與過量濃硫酸反應(yīng)生成磷酸、磷酸鈣與HF，反應(yīng)方程式為：Ca₅F（PO₄）₃+5H₂SO₄=3H₃PO₄+5CaSO₄+HF↑；
設(shè)制得到70%的商品磷酸xt，則：
P₂O₅～～～2 H₃PO₄
142          196
1t×30%      70%x t
則142：196=1t：70%x t
解得x=0.59t，
故答案為：Ca₅F（PO₄）₃+5H₂SO₄=3H₃PO₄+5CaSO₄+HF↑；0.59；
（2）熱法磷酸指用過量焦炭、二氧化硅與磷灰石在高溫下獲得單質(zhì)磷，再由磷制備磷酸，第一步還生成硅酸鈣與SiF₄及CO，爐渣的主要成分是：CaSiO₃．尾氣中主要含有SiF₄、CO，
尾氣應(yīng)純堿溶液處理后，再通入NaClO溶液可除去具有還原性的PH₃氣，反應(yīng)生成P、NaCl與水，反應(yīng)離子方程式為：2PH₃+3ClO^-=2P+3Cl^-+3H₂O，
故答案為：CaSiO₃；SiF₄、CO；2PH₃+3ClO^-=2P+3Cl^-+3H₂O．

點評 本題是對化學(xué)與技術(shù)的考查，涉及化學(xué)計算、化學(xué)方程式書寫、對信息的提取應(yīng)用，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度較大．